A klímaberendezések alapvetően azt a fizikai törvényt használják ki, hogy a párolgó folyadék hűti a környezetét. Ezt valószínűleg már mindenki tapasztalta eső után, vagy nagy melegben nyáron szökőkutak környékén. A klímaberendezésekben a különbség egyrészt az, hogy speciális hűtőközeg található bennük, másrészt pedig az, hogy az elpárolgott gőzt nem hagyjuk elveszni, hanem egy kondenzátornak nevezett, nagy felületű hőcserélőn újra visszakényszerítjük folyadék halmazállapotba (2).

Ezt úgy érjük el, hogy a hőcserélő a nagy felületének köszönhetően hűti a benne illetve rajta átáramló közeget, aminek hatására a gőz lehűl, és lekondenzálódik, azaz ismét folyadék halmazállapotba kerül. A kondenzátor tipikusan a kültéri egységben található split klímák esetén (hűtéskor).

A kondenzátort elhagyva a közeg egy ún. adagolóba jut (3), melynek lényege, hogy nagyon kis keresztmetszeten át engedi csak továbbjutni, ezáltal a nyomását lecsökkenti. Ha a közeg nyomása lecsökken, vele csökken hőmérséklete is, ez is egy fizikai törvény. Másik feladata az adagolónak, hogy az elpárologtatóba csak a megfelelő mennyiségű közeget engedi beáramolni.

Az elpárologtatóban (4), ami a beltéri egységben található – nevéből fakadóan újra elpárolog az alacsony nyomású, azaz hideg közeg a meleg levegő hatására, és gőz halmazállapotúvá válik.

Ezt a gőzt szívja be a kompresszor (1), ami a hűtőközeg szállításán túl annak nyomásemelkedését is okozza, és továbbítja ismét a kondenzátor felé (2). Mivel a nyomás a kompresszor munkájának köszönhetően megnő, vele együtt nő a kondenzátorba jutó hűtőközeg hőmérséklete is, akár 60 °C környékére is. Mint tudjuk, a hő a magasabb hőmérsékletű helyről áramlik az alacsonyabb felé, ezért képes a hűtőközeg a kültéri egységben leadni a hőjét – még +40 °C külső hőmérséklet esetén is.

Ez a folyamat hermetikusan zárt hűtőkör esetén egymás után gyakorlatilag végtelen számban ismétlődhet, és segítségével komfortossá tehetjük szobánkat a nyári kánikulában.

A mai készülékek szinte már kivétel nélkül a hűtőkörfolyamat megfordításával egy ellenkező irányú hőcserét tudnak véghezvinni, azaz fűtésre is használhatók. Az ilyen klímákat nevezzük hőszivattyús klímáknak.